书城童书走进魔术世界:魔术中的科学
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第1章 物理小魔术(1)

重心与平衡

现象:指尖挡住小刀或铅笔。

做法:这一组有趣的平衡,能使极其光滑的鸡蛋矗立在瓶口上,手指上能挡住铅笔和小刀,针尖可以使硬币和钥匙圈保持平衡,以及其他种种意想不到的形状。

我们也可以把这种平衡实验改为魔术表演,试举一例:

你拿出三件物品:一根火柴,一个铅丝钩子(它的另一端呈圆环状),还有一串钥匙。把钥匙挂在铅丝钩上,再用火柴挑起铅丝钩另一端的圆环,这时问观众:“我现在捏火柴的拇指能不能松开?”显然,手一松这三件小玩意都会掉到地上的。

可是,你如果按照如的办法,把钩子的圆环部分转成90度,你就能做到。

原理:这一套利用平衡原理的魔术在表演时,必须注意两点:一是拗铅丝钩上的圆环的动作,要在和朋友们闲谈时手中暗暗地进行;二是放置手上向大家展示“奇迹”时,手轻轻晃动,不使观众看清楚火柴与铅丝钩之间究竟怎么一回事,因为魔术毕竟不是科学实验,它必须用神秘的外衣把科学的内核装饰起来。

奇怪的石蜡

现象:比重小于水的石蜡沉在水底时不会浮起来。

做法:表演前,表演者切下一块石蜡,并把它放在玻璃板上反复摩擦,使其底部十分平坦,然后再准备一只底部非常平整的烧杯。表演时,表演者把石蜡和烧杯拿到观众面前,向观众做一个简单的介绍,然后在烧杯里盛上水,把石蜡放在水里,石蜡就会浮在水面上(由于石蜡的比重小于水的比重)。接下来,表演者把石蜡轻轻地压在烧杯的底部,慢慢地松开手,此时,观众又看到,石蜡会紧贴在容器底部而不会浮起。

原理:浸在液体中的物体会受到浮力的作用,而浮力是指物体各表面在水里所受到压力的和。当石蜡块紧贴在容器的底部时,它的下面没有水,所以不会受到向上的压力,石蜡所受的力只有向下的重力和向下的压力。因此石蜡就会紧贴在容器的底部而不会上浮。

瓶吞鸡蛋

现象:被剥去皮的熟鸡蛋会被比它小的瓶口一点一点地吞下去,向瓶内吹气,鸡蛋又会从瓶内出来。

做法:表演前,表演者准备一只大口径的牛奶瓶、一枚比瓶口稍大的熟鸡蛋、一张纸条和一盒火柴。表演时,表演者先把鸡蛋的皮剥去,放在瓶口,鸡蛋不能掉入瓶中。取下鸡蛋,用火柴点燃纸条扔到瓶里,等纸条烧到一半的时候,把鸡蛋的小头朝下,放在瓶口上。这时观众惊奇地看到,瓶口好像在用力一点点地把鸡蛋吞进瓶子似的,不多久,鸡蛋经过比它小的瓶口,掉进了瓶内。接着表演者把瓶口倒过来,先向瓶里吹气,再猛吸一口气。这时观众看到鸡蛋又从瓶内自动出来。

原理:瓶内的纸条燃烧时,使瓶内的气体越来越少(呈半真空的状态)。放上鸡蛋后,瓶内外存在压力差,不久大气压就会把鸡蛋推入瓶内。表演者往瓶里吹气时,瓶内空气的压力增加,猛吸气又使瓶外的压力减少,这样瓶内的压力就能把鸡蛋压出来。

鸡蛋直立

现象:对鸡蛋吹口气说:“鸡蛋立正,鸡蛋立正。”手拿鸡蛋直立后,再松手,鸡蛋竟直立不倒。

做法:魔术师拿出一个鸡蛋,放在表演桌上滚动几下,示众,确实是一个完好的鸡蛋。这时,魔术师把鸡蛋直立在表演桌上,手一松,蛋便倒下了。魔术师再朝鸡蛋吹口气,口中说:“鸡蛋立正,鸡蛋立正。”手拿鸡蛋直立后,再松手,鸡蛋竟直立不倒了。魔术师又用手敲敲表演桌,鸡蛋再也没倒。

原理:表演前在鸡蛋两头各钻一个小洞,把蛋内的蛋黄、蛋白全倒出来,再放进少量的细砂,然后,将小洞用白蜡封好。首先交代鸡蛋时,因白蜡将蛋封好了,且魔术师用手指捏着白蜡处,观众看不出问题,把鸡蛋放在表演桌上表演时,须用力(劲儿也不能过大)推动鸡蛋,否则鸡蛋滚不动。

第一次让鸡蛋直立时,表演者不能把鸡蛋放得太正,这样,一松手,手指稍带推一下蛋壳,鸡蛋就倒下了。当吹口气后,再直立鸡蛋时,鸡蛋必须大头在下,而且完全正立,这样,由于鸡蛋内细砂往下沉,蛋就直立不倒了。在敲击表演桌时,也不能拍得太重,如用力过大,鸡蛋就会倒下。

你拉我进

现象:两根管子不连在一起,一根绳子没有穿过两根管子,但是拉绳的一头,另一头会随之上升下落。

做法:表演者上台,拿着两个金属管,在一根管子的一头露出一根和管子一样长的带璎珞的绳子;另一个在上面的管子同样有一根绳子拖出来,但它比第一根短得多。

表演者平行地拿着这两根管子,拉一下其中一根管子上的绳子,另一个管子上的绳子就会往里缩,璎珞就会上升,好像绳子是贯穿两个管子的。

把两个管子分开,两者之间并无联系,然后将它们上下交叉成“十”字,用一手拿住,另一手抽拉其中已经缩短了的一根绳子,只见另一根长的又缩了进去。最后,表演者为了彻底打消观众的怀疑,再次把管子分开,双手各拿一根管子,让观众来拉绳子,这时,绳子只在一根管子里来回伸缩,另一个管子的绳子根本不动。

原理:原来,管子一头里面有一块铅,绳子缚在铅块上。管子直径约15~20毫米,两端用木头将管子封住,铅块呈圆柱形,能在管子内滑动,两个木封头的内侧均衬以毡垫,所以铅块滑到头时不会发出声音。在管子的一个封头上钻有一孔,可穿出绳子,绳子比管子长4厘米左右,头上挂一漂亮的璎珞。

如果应用滑轮原理,则效果更好,即绳长是管长的3倍,在一个封头的内侧装一金属羊眼,在铅块上也装上一个羊眼,绳子固定在铅块上,再穿过封头上的羊眼,绕回并穿过铅块上的羊眼,然后引到封头近旁的小孔,拖出约1厘米。

从技术角度看,这一节目不难表演,只要将有关管子往后降一点,绳子就会缩进去。表演时要注意使铅块滑动的速度与拉绳子的速度同步。

纸杯烧热水

现象:纸杯没有烧毁,杯中的水却烧热了。

做法:用一张纸折成一个杯子,倒上水,然后用火柴在杯子下面燃烧加热。观众也许会认为纸杯会烧毁。可是,纸杯不但没有烧毁,而杯中的水却烧热了。

原理:其实任何人都可以做这个魔术。火柴燃烧释放的热能被杯中的水迅速吸收,水加热了,而纸的温度却仍然不高,所以不会燃烧。

筷子提杯

现象:用筷子可以提起装满大米的玻璃杯。

做法:表演前,表演者找一根筷子和一只玻璃杯,并在玻璃杯中装满大米。表演时,表演者先把这些东西对观众做一个简单的介绍,然后请一位观众检查这些东西的真伪。这位观众无论怎样看,也没有发现这里有什么秘密。接着表演者对观众说:“我用一只手捂着大米,另一只手拿着筷子,并对它们发功,就可使筷子和大米结合在一起。”说完,表演者用右手捂着大米,左手拿着筷子,并通过右手中指和无名指的指缝将筷子插入大米中,同时口中发出“嘿!嘿!”的声音,然后松开右手,左手慢慢地用劲向上提筷子。这时观众看见,盛满大米的玻璃杯果然被表演者用筷子提起来了。

原理:玻璃杯的容积有限,不易发生形变,当在盛满大米的杯子中插入一根筷子时,就使大米的体积进一步收缩,因此大米和筷子会紧紧地压在一起。当表演者向上提筷子的时候,大米与玻璃杯之间,筷子与大米之间都产生了摩擦力,这个摩擦力足以支撑一杯大米的重量,所以用一根筷子能把一只装满大米的玻璃杯提起来。另外,之所以用右手压住杯口,是为了防止大米向上运动或落到外边来。

巧取卡片

现象:不碰玻璃杯就可把压在杯下的卡片取出来。

做法:表演前,表演者准备一张光滑的卡片和一只光滑的玻璃杯,并往杯子里倒半杯水。表演时,表演者把它们向观众做一个介绍后,把卡片放在桌子上,并把玻璃杯压在卡片上,然后说:“我不碰杯子就可将压在杯下的卡片取出来。”说完,表演者用手剔起卡片的一角,猛地向外一拉卡片,卡片果然被取出来了。

原理:所有的物体都具有惯性,质量越大,惯性越大。因为放了水的杯子惯性比较大,所以当表演者猛地向外抽出卡片时,杯子基本不动,而压在杯下的卡片却被取出来了。

一吹就亮的灯

现象:本来不太亮的小电珠,吹一口气之后就会突然变亮。

做法:表演前,表演者找一根废日光灯管,把灯管外面的玻璃敲碎,取出灯管中的灯丝。再找一只手电筒电珠、两节干电池和一段电线。表演时,表演者把这些东西拿到桌前,把电珠、灯丝和干电池用电线连接起来,组成一个闭合回路,然后调节一下电路中灯丝的长度,使电珠发出不太亮的光。接下来,表演者对着灯丝吹一口气。就在此时,观众惊奇地看到有一种奇怪的现象:小电珠发出的光随着表演者的吹气而突然变亮。

原理:金属的电阻率与温度有关,温度升高,电阻变大,温度降低,电阻变小。电路接通的时候,电流使灯丝的温度升高,电阻增大,这时电珠不太亮。当表演者对着灯丝吹气的时候,会使灯丝产生的热量很快扩散出去,使灯丝的温度降低,电阻变小,整个回路中的电流增大,这样小电珠看起来就比以前亮多了。

纸棍悬空

现象:把纸棍的一端放在玻璃杯底上,而让它的另一端及其大半段悬空,纸棍不会落下。

做法:表演前,表演者找一张硬纸,把它卷成一根棍的形状,棍长30厘米,棍的直径是2厘米,棍的中间是空的。取一粒比纸棍的内径稍小的铁珠,放进纸棍的空洞里,再把纸贴在棍的两头,封住洞口。然后再准备一只玻璃杯。表演时,表演者先把准备好的纸棍和玻璃杯向观众展示,再把杯子倒放在桌子上,把纸棍的右端约1/5处放在杯底上。观众惊奇地看到,纸棍的4/5即大半段可悬空不坠。接着表演者将纸棍掉一个头,按同样的方式把纸棍的左端放在杯底上。观众又看到,纸棍的另大半段也能悬空不坠。

原理:当表演者准备把纸棍的右端放在玻璃杯上时,他就用手拿起纸棍的右端,使左端向上,这样棍中的铁珠就滚到了纸棍的右端。由于铁珠很重,可以和悬空大半以上的纸棍保持平衡,因此悬空大半以上的纸棍不会落下。当把纸棍的左端放在杯底上时,也同样如此。

拧不断的香烟

现象:无论怎样拧塑料纸裹紧的香烟,香烟也不会断裂。

做法:表演前,表演者准备一支香烟和一张塑料纸。表演时,表演者拿出这支香烟让观众检查,使观众确信这的确是一支普通的香烟。然后说:“我拧这支香烟时,它肯定会断,但是下面我用一种方法,无论怎样拧,它也不会断。”说完,表演者把塑料纸紧紧裹在香烟的外面,并把塑料纸的两端拧紧,再把香烟拧一下,甚至打一个结,香烟都不会破裂或折断。解开结之后,表演者把香烟弄直,弄平,这支烟就可以恢复原来的样子。

原理:如果没有塑料纸裹着时,香烟在弯曲的时候,力会集中到一点,那里便破裂了。可香烟被裹上塑料纸之后,因塑料纸把力平均分配给整支烟,所以香烟就不会被拧断了。

奇怪的橄榄体

现象:放在倾斜V字形尺上的橄榄体会沿着V字形尺由下朝上滚动。

做法:表演前,表演者找两把直尺,并用胶布把它们的一端粘在一起,使之成为一个V字形的尺,然后用硬纸做两个圆锥体,并把两个锥体粘在一起,使之成为一个橄榄体,同时再准备一本不太厚的书。表演时,表演者把这些东西向观众展示。再把书放在V字形的尺架上,同时把橄榄体放在V字形的尺子上,然后对观众说:“大家知道,在斜面上的物体,会沿着斜面从上向下运动。下面,大家会看到一个相反的现象。”说完,表演者手一松。观众看到,橄榄体真的沿着V字形尺由下朝上滚动。

原理:纸橄榄的两头尖,中间大,放在V字形直尺狭窄处的时候,它的重心位置比放在V字形尺宽处(高的一端)的时候高,因此它会向上滚动。

提示:架直尺的书不要太厚,V字形的尺也不要过小,否则表演不会成功。

高胀低缩

现象:把茶壶举高可以使与茶壶用细导管相连的薄塑料袋膨胀,把茶壶放低可以使此塑料袋收缩。

做法:表演前,表演者取一只薄塑料袋、一根长一些的细导管(如乳胶管、细塑料管等)和一只茶壶。将细导管插入塑料袋中,并用线将连接处扎紧,使之不漏水。再将细导管的另一头与茶壶相连,然后由水壶通过细导管向塑料袋里注水,并使薄塑料袋和细导管中的气体逐渐从壶中排出。当水注满塑料袋和细导管后,茶壶内仍留有一定量的水。表演时,表演者把这套装置放到桌上,并把它向观众做一个简单的介绍。然后表演者把茶壶举高,观众就发现,塑料袋会随着茶壶的举高而逐渐膨胀。表演者再将茶壶放低,观众又发现,塑料袋随着茶壶的放低而逐渐收缩。

原理:液体中的压强与深度有关,越深的地方压强就越大。而塑料袋中水的压强等于大气压强与水柱高产生压强的和,所以这个压强会随水柱的升高而增大,这样液体对塑料袋的压力也相应地增大。同样,此压强会随着水柱的降低而降低,液体对塑料袋的压力也相应地减小。因此薄塑料袋会出现高胀低缩的现象。

提示:为了增加表演时的效果,表演者在最后把茶壶举到一定高度,这时塑料袋会胀破。

奇怪的泡沫塑料

现象:移动瓶子时,瓶里水中的泡沫塑料会以更快的速度向移动的方向运动。